關(guān)于DES的數(shù)據(jù)加密技術(shù)

數(shù)據(jù)加密算法(Data Encryption Algorithm,DEA)是一種對稱加密算法,很可能是使用最廣泛的密鑰系統(tǒng),特別是在保護金融數(shù)據(jù)的安全中,最初開發(fā)的DEA是嵌入硬件中的。通常,自動取款機(Automated Teller Machine,ATM)都使用DEA。它出自IBM的研究工作,IBM也曾對它擁有幾年的專利權(quán),但是在1983年已到期后,處于公有范圍中,允許在特定條件下可以免除專利使用費而使用。1977年被美國政府正式采納。

數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES

DES的原始思想可以參照二戰(zhàn)德國的恩格瑪機,其基本思想大致相同。傳統(tǒng)的密碼加密都是由古代的循環(huán)移位思想而來,恩格瑪機在這個基礎(chǔ)之上進行了擴散模糊。但是本質(zhì)原理都是一樣的?,F(xiàn)代DES在二進制級別做著同樣的事:替代模糊,增加分析的難度。

加密原理

DES 使用一個 56 位的密鑰以及附加的 8 位奇偶校驗位,產(chǎn)生最大 64 位的分組大小。這是一個迭代的分組密碼,使用稱為 Feistel 的技術(shù),其中將加密的文本塊分成兩半。使用子密鑰對其中一半應(yīng)用循環(huán)功能,然后將輸出與另一半進行“異或”運算;接著交換這兩半,這一過程會繼續(xù)下去,但最后一個循環(huán)不交換。DES 使用 16 個循環(huán),使用異或,置換,代換,移位操作四種基本運算。

基本原理
  入口參數(shù)有三個:key、data、mode。 key為加密解密使用的密鑰,data為加密解密的數(shù)據(jù),mode為其工作模式。當(dāng)模式為加密模式時,明文按照64位進行分組,形成明文組,key用于對數(shù)據(jù)加密,當(dāng)模式為解密模式時,key用于對數(shù)據(jù)解密。實際運用中,密鑰只用到了64位中的56位,這樣才具有高的安全性。
密鑰生成
取得密鑰
  從用戶處取得一個64位(本文如未特指,均指二進制位))長的密碼key ,去除64位密碼中作為奇偶校驗位的第8、16、24、32、40、48、56、64位,剩下的56位作為有效輸入密鑰

數(shù)據(jù)加密算法

三重 DES

DES 的常見變體是三重 DES,使用 168 位的密鑰對資料進行三次加密的一種機制;它通常(但非始終)提供極其強大的安全性。如果三個 56 位的子元素都相同,則三重 DES 向后兼容 DES。

破解方法

攻擊 DES 的主要形式被稱為蠻力的或徹底密鑰搜索,即重復(fù)嘗試各種密鑰直到有一個符合為止。如果 DES 使用 56 位的密鑰,則可能的密鑰數(shù)量是 2 的 56 次方個。隨著計算機系統(tǒng)能力的不斷發(fā)展,DES 的安全性比它剛出現(xiàn)時會弱得多,然而從非關(guān)鍵性質(zhì)的實際出發(fā),仍可以認(rèn)為它是足夠的。不過 ,DES 現(xiàn)在僅用于舊系統(tǒng)的鑒定,而更多地選擇新的加密標(biāo)準(zhǔn) — 高級加密標(biāo)準(zhǔn)(Advanced Encryption Standard,AES)。

?新的分析方法有差分分析法和線性分析法兩種

DES算法的安全性

一.安全性比較高的一種算法,目前只有一種方法可以破解該算法,那就是窮舉法.

二.采用64位密鑰技術(shù),實際只有56位有效,8位用來校驗的.譬如,有這樣的一臺PC機器,它能每秒計算一百萬次,那么256位空間它要窮舉的時間為2285年.所以這種算法還是比較安全的一種算法.

?TripleDES。該算法被用來解決使用 DES 技術(shù)的 56 位時密鑰日益減弱的強度,其方法是:使用兩個獨立密鑰對明文運行 DES 算法三次,從而得到 112 位有效密鑰強度。TripleDES 有時稱為 DESede(表示加密、解密和加密這三個階段)。